CN102264509B - 用于加工和/或抛光透镜的方法和眼科机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种眼科加工机器（1），其包括坯件（100）的加工装置（3）和保持装置（5）。该机器的特征在于，其能够将标记转移到所述坯件上，该标记可以由控制装置识别，用于在相对的表面加工之后在所述保持装置（5）上重置坯件。本发明涉及一种部件支承工具（19）。其特征在于，在相对于滑架的表面倾斜的支撑表面（20）上安装所述通过开口（21）的负压来保持的装置（5），其中开口由环形密封件（22）和固定支撑（221）来围绕。本发明涉及一种加工方法，根据该方法，将标记转移到坯件（100）上，通过定位加工装置（3）以进行加工的控制装置来评估标记的位置，并用抛光装置来抛光所获得的透镜的每个表面。

Description

用于加工和/或抛光透镜的方法和眼科机器

技术领域

本发明涉及用于加工和/或抛光塑料材质和/或透镜的坯件的眼科机器，其包括：至少一个加工和/或抛光工具；设计为能够驱动所述工具的、用于沿第一轴加工的装置；部件支持装置，其上布置了用于保持至少一个坯件的装置，该至少一个坯件包括彼此相对的第一表面和第二表面；用于翻转所述坯件以允许在所述表面的每个上对其进行加工的装置。

本发明还涉及用于保持坯件的部件支承工具。

本发明还涉及用于加工和抛光由矿物或有机玻璃制成的光学或眼科透镜的方法。

本发明涉及光学构件制造领域，特别地涉及刚性或柔性透镜、或隐形眼镜、或最终表面状态为抛光的构件（例如：镜子、瓶子或类似构件）的制造领域。

更具体地，本发明涉及用于加工和/或抛光由矿物或有机玻璃制成的透镜坯件（更准确地是眼科或光学透镜）的眼科机器，以及所关联的方法。

背景技术

由文档EP-A0 281 754已知一种用于光学领域的加工机器，其可用于在能够随后用作通过模制有机材料而实现眼科透镜的模具的材料块上或直接基于坯件来实现非球形、凹形或凸形的表面、所谓渐变的表面、或者倍率（puissance）可变的表面。这种机器包括三个轴，其中两个是线性的，一个是旋转的，在该旋转的轴上安装部件支承工具。轴的运动用于获得工具在待加工部件的表面上的、根据加工深度（即工具必须按顺序在沿着螺旋形轨迹连续间隔开的点处所去除的材料量）的期望轨迹（尤其是螺旋状的）。因此，支持部件支承件的滑架（chariot）必须实现摆动的直线运动，其幅度可以达到大的值，尤其是在待加工的光学表面在待加工表面的赤道面和主子午面之间具有很不同的曲率半径值的情况下。通过部件支承件围绕轴的连续90°旋转，工具和待加工表面之间的接触点从赤道面转到主子午面，然后再转到赤道面处，以此类推。

从加工精度、加工时间以及加工轨迹及其他加工参数的选择自由度方面来看，这种工作模式是不利的。

主要的缺点在于，当在给定的轴上倒转时消除反转间隙的缺陷，其表现为表面状态的缺陷和在所加工的部件上的可视痕迹，这是不可以接受的。

加工精度和时间是非常紧密相关的两个量：工具或部件支承件的移动或摆动速度越慢，加工时间越长，而精度越高。

另外，在这种现有技术的机器上，必须在加工第一面之后为了加工相对的面而翻转透镜坯件。加工头的重新放置不是完美的，这造成必须进行工具轨迹完全的重新计算，以避免透镜的两个面的同轴度缺陷。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种机器，其允许获得高加工精度和短的加工时间，并且为加工工具的轨迹选择提供更大的自由度，允许选择能够消除任何表面状态缺陷的加工策略。

为此，本发明涉及用于加工和/或抛光塑料材质或透镜的坯件的眼科机器，其包括：至少一个加工和/或抛光工具；设计为能够驱动该工具的、沿第一轴的加工装置；部件支持装置，其上布置了用于保持至少一个坯件的保持装置，该坯件包括第一表面和第二表面；用于翻转所述坯件以允许在所述表面的每个上对其进行加工的翻转装置，所述机器的特征在于，所述加工装置被设计为能够在所述坯件上转移可以由所述眼科机器所包括的控制装置来识别或辨认的标记装置，以在加工相对的表面之后在所述保持装置上重置所述坯件。

根据本发明的一个特征，眼科机器包括用于沿与所述加工装置的所述第一轴平行或重合的第二轴驱动至少一个抛光端头的抛光装置。

本发明还涉及用于保持呈球形罩或类似形状的透镜坯件的部件支承工具，其特征在于，其包括用于保持所述坯件的保持装置，该保持装置安装在相对于所述部件支承工具所包括的、用于其在机架或滑架上安装的安装表面倾斜的支撑表面上，并被设计为用于通过在开口处的负压来保持至少一个坯件，围绕该开口一方面布置有至少一个被设计为能够产生用于保持所述坯件的负压密封空间的环形密封件，而另一方面布置有至少一个被设计为能够在坯件的最大直径附近支持相同坯件的固定支撑，所述环形密封件被设计为能够在施加在所述开口处的负压的作用下变形，而不会在任何时候使同时支撑地置于所述固定支撑和所述环形密封件上的坯件变形。

本发明还涉及用于加工和抛光由矿物或有机玻璃制成的光学或眼科透镜的方法，其特征在于：

-在加工之前、期间和之后将标记装置转移到坯件上；

-借助于所述机器所包括的、被设计为能够沿第一轴定位加工装置以进行所述坯件的加工的控制装置，来评估所述标记装置的位置；

-用所述加工装置来加工所述坯件；

-加工后用抛光装置来抛光所获得的透镜的每个表面。

附图说明

通过阅读以下参照附图对用于加工眼科或光学透镜的根据本发明的机器、被设计为能够进一步改进该机器性能的部件支承工具、和方法的实施例的说明，本发明的其他目的、优点和特征将会变得显而易见。在这些附图中：

-图1为根据本发明的机器的透视示意图；

-图2为所述机器所包括的部件支承件保持装置的透视示意图；

-图3为所述机器所包括的、支承加工工具的加工装置位于加工位置时的示意图；

-图4为所述机器所包括的沿着第一轴Z的滑架的仰视示意图，该滑架被设计为能够支承加工或/和抛光装置；

-图5为与图2类似的部件支承件保持装置在本发明的一个特定实施例中的剖视示意图；

-图6为与图5类似的、明确示出用于加工坯件的凸表面而保持坯件的视图；

-图7为与图6类似的、明确示出用于加工坯件的凹表面而保持坯件的视图。

具体实施方式

本发明涉及用于加工和抛光由矿物或有机玻璃制成的或者塑料材质的透镜坯件、尤其是眼科透镜坯件的眼科机器1，其包括：至少一个加工和/或抛光工具2；被设计为能够沿着第一加工轴Z1驱动该工具2的加工装置3；以及部件支持装置4。

本说明更确切地涉及优选使用光学构件的实施，尤其是刚性或柔性透镜、或者隐形眼镜、或者眼镜框元件，本发明对于这些构件的实现是特别适合的。可以理解，本发明还可以用于多种应用，用于在具有要通过翻转来加工的不同表面的物体（例如：瓶子、奖章、模具、首饰或类似物体）上实现需要很精细的、尤其是抛光的表面状态的表面。

在部件支持装置4上布置被设计为能够保持至少一个坯件100的保持装置5。该坯件至少包括彼此相对的第一表面101和第二表面102。

有利地，眼科机器1包括用于翻转这种坯件100以允许在每个表面101和102上对其进行加工的装置。

根据本发明，眼科机器1被设计为允许实现定位，该定位可用于保证在翻转坯件的时候的完美重置，以从第一表面101的加工转到第二表面102的加工，或相反地。为此，加工工具2被设计为能够将可以由眼科机器1所包括的控制装置来辨认或识别的标记装置转到坯件100上，以允许在相对表面的加工之后在保持装置5上重置坯件100。

在以下说明中，第一表面指的是第一个被加工的、在透镜的特定情况下是凹的或凸的的表面。这明显不妨碍在加工第二表面之后返回到第一表面。

控制装置可以包括：第一控制装置6，其位于机器所包括的轴Z3上，轴Z3优选地与第一轴Z1平行或重合；以及第二控制装置7，其位于保持装置5（例如：部件支承工具）处。第二控制装置7可以有利地包括定位控制装置，尤其是定心销或类似装置。

如在图1中可见，眼科机器1像例如加工中心的机床那样布置。其包括主机架8，该主机架自身承载次机架9，次机架9自身承载滑架10，滑架10在沿着轴X、Y、Z的直接正交笛卡尔坐标系中定向，轴Z与第一轴Z1平行或重合，并且对于这些轴中的每个，都具有分别为10X、10Y、10Z的至少一个滑架。轴X和Z限定水平平面H，轴X和Y限定第一竖直平面Vxy，轴Z和Y限定第二竖直平面Vzy。

有利地，为了更好的减震和良好的加工和控制再现性，机器被设计为呈由花岗岩制成的框架（portique）的形式，其由本身由花岗岩制成的底座来支持。

滑架沿着轴X、Y和Z的运动有利地通过线性马达来实现。因此，避免了由现有技术的螺钉-螺帽系统所产生的机械应力，精度得以提高。测量尺及其电子装置集成到这些马达中，机器的精度和动态同时得到改进。

对应于加工装置3的沿着轴Z的次机架9Z包括用于驱动至少一个滑架10Z的装置，其优选地由这种线性马达来构成，该至少一个滑架10Z被设计为能够支承加工心轴（broche）11，该加工心轴包括在其中安装有工具2的、因此沿着与眼科机器1的轴Z平行或重合的第一轴Z1移动的工具支承件12。

因此，次机架9Z支持一个或多个滑架10Z，每个滑架10Z被设计为能够支承加工装置3、或/和第一控制装置6、或/和抛光装置13。使用分开的滑架允许独立地管理次轴，例如第一加工轴Z1、与第一轴Z1平行或重合的第二抛光轴Z2、与第一轴Z1平行或重合的控制轴Z3。

然而，该实施方式成本高，在如图4中可见的更加经济的实施方式中，有利地，滑架10Z集合了沿着相互平行的轴Z1或/和Z3或/和Z2并列的加工装置3或/和第一控制装置6或/和抛光装置13。

该优选实施例仅需要眼科机器1具有足够大的尺寸，尤其是关于其在X、Y和Z上的行程，以避免在一方面的所加工的部件或坯件100、其保持装置5和支持装置4和另一方面的加工装置3和/或第一控制装置6和/或抛光装置13以及当然的其上布置这些不同元件的相应滑架之间的任何干扰的风险。这些装置中每个的位置，以及因此每个工具2的位置，都因此而完全地已知。自然地，可以为眼科机器1配备手动的或自动的工具更换装置，无论是用于加工装置3、和/或第一控制装置6、和/或抛光装置13。根据相同的简化眼科机器1的逻辑，复制某些所述装置可以成本更低，而每个都在其端部设有不同的工具。

在一个非限制性实施例中，加工装置3由至少一个加工心轴11或电心轴或相似装置所构成，其驱动加工工具2（例如：铣刀或砂轮），例如如图3中可见的铣刀-球、或者任何合适的具有圆柱形、锥形、或具有适于要实现的加工的形状的工具。优选地，选择足够多功能的工具2，以同时准许在第一时间内加工坯件100的第一表面101和在第二时间内加工坯件100的第二表面102。

有利地，使用带半球形端头的加工工具2，其允许加工整个复杂的扭曲表面，并且在可能的时候在其最远离其主轴的部分上工作，以获得尽可能大的周边速度，并因此获得更高质量的加工。

有利地，在用于被固定在眼镜框或其他部件上的光学透镜的情况下，为了避免长时间的并且需要去除很多材料的修补切边加工，透镜沿其侧面的外部形状在眼科机器1上通过用于加工其表面的相同工具2来加工，在使用多个连续的工具的情况下尤其是通过坯件工具来加工。为此，优选地，例如使用在半球形端头之后包括圆柱部分的工具2。

同样地，如果透镜侧面必须具有斜剖面，那么眼科机器1可以用作光学技师的去边机器（machine à déborder）。因此，使用包括形状与斜剖面互补的一个或多个棱或切面的工具2。

第一控制装置6可以是带有或没有接触的类型的（例如：光学类型、超声波类型、触摸类型或例如“Renishaw”测头的感应类型或相似的类型），并且可以包括例如所谓星形端头的端头17，其通常位于测量中心上或者加工机器上，以实现三维测量。第一控制装置6允许检验每次加工——如果是连续加工的情况那么检验连续加工——以及坯件在其翻转后是否很好地重置。所述装置允许在可能对加工工具或抛光工具的轨迹进行重新计算时提供要考虑的原点偏差或轴倾斜值。

优选地，眼科机器1包括激光雕刻和/或控制头，其被设计为能够检验、或/和检索（indexer）、或/和控制由加工工具2所转移的标记装置。可以理解，眼科机器1被设计为能够将标记装置转移到坯件100，标记装置可以由加工装置3或者由附属装置（例如：激光雕刻头）来实现。第一控制装置6还可以集成这种激光头，以检验或/和检索或/和控制标记装置。

有利地和创新地，抛光装置13可以包括带有足够宽、即具有数平方毫米截面的光束的激光，其允许在加工后提供完美的修整。相同的激光还可以用于雕刻或类似的工作。

以在第一表面101或/和第二表面102上例如通过雕刻坐标、线、标尺、条形码或类似物来实现的索引（indexation）形式，或以在待加工部件的另一个表面（例如：透镜侧面）上的凹口或类似物的形式，来转移这些标记装置。

沿着轴Z的滑架10Z还可以包括附属加工装置，例如小的钻孔心轴或类似装置，其被设计为能够实现特殊的加工（例如：在眼镜透镜上的钻孔）而不拆下坯件。

有利地，眼科机器1在轴Z处包括用于沿着第二轴Z2驱动至少一个抛光端头15的抛光装置13，该第二轴与加工装置3的所述第一轴Z1平行或重合。抛光装置13允许在它这里完全结束制造，特别是在光学透镜的情况下。优选地，抛光装置13包括至少一个超声波头14，其如有需要借助于工具支承件而承载抛光端头15。该超声波头14允许在用铣刀和/或砂轮进行修整加工之后，通过在所加工的部件的每个表面上逐个点地移动来抛光所加工的部件。在一个优选的而非限制性的应用中，超声波头14允许在端头15上施加具有超声波频率的振动，该超声波频率尤其是包括在10至30kHz之间，优选地为了在噪音和质量之间的良好折中而选择在25kHz附近。特别地，超声波频率的振动的产生可以通过激励装置来实现，该装置向由至少两个在两个金属体之间受到应力的压电陶瓷所构成的转换器输出正弦信号，所述压电陶瓷根据所输出的正弦信号的频率而变形和收缩。金属体的共振频率与该信号的频率一致，这因此放大了这些金属体的振动运动。其振动被传输到端头15，并如有需要插入放大器。实现端头15沿着第二轴Z2的进入坯件100中的相对运动，直至端头15达到所确定的深度。进入速度根据坯件100的性质来选择。

有利地，可以在翻转坯件之前在每个所加工的表面上使用抛光装置13。为了避免在加工、抛光和翻转阶段之间产生瑕疵，眼科机器1有利地配备有洗涤清洗装置或/和润滑装置、鼓风装置、超声波清洗装置或相似的装置。

眼科机器1还有利地包括至少一个冷却组，尤其是用于冷却加工所用的润滑流体，其还可以用于冷却电心轴或其他加工装置，并且如果希望，可以用于稳定机架和滑架的温度。

为了不与另外两个轴X和Y合并振动，不同的工作装置，即加工装置3或/和抛光装置13，仅安装在轴Z的滑架10Z上，或者仅安装在轴Z的次机架9Z所配备的分开的滑架上。

在一个优选的非限制性实施例中，主机架8支承次机架9X，次机架自身支撑至少一个沿着水平轴X活动的滑架10X。滑架10X自身承载至少一个沿着轴Y活动的滑架10Y。该滑架10Y本身则承载部件支持装置4，该装置支承用于保持至少一个坯件100的装置5。如果滑架10X在轴X上的行程是足够的，那么可以同时加工两个坯件100。

该结构对于以紧凑机器的形式来在逐对加工光学透镜的应用中实现眼科机器1是优选的，其中所述紧凑机器不超过标准化底托在地面上的尺寸，并且不需要特殊的土木工程，主机架8可以相反地设计为活动的。其他结构是可以想象的，但会导致机器的成本的升高，或者导致非常大的总体积。

根据本发明，优选地，部件支持装置4包括至少一个部件支承工具19。其包括相对于该部件支承件19所包括的安装表面230倾斜的斜支撑表面20，其中安装表面230用于部件支承件在机架或滑架上的安装，斜支撑表面20在平面Vzy中按照相对于与轴Z1正交的轴Y的第一角α倾斜，在平面H中按照相对于与轴Z1和轴Y正交的轴X的第二角β倾斜，角α和β中的每个优选地包括在20°和45°之间。

该支撑表面20承载坯件100的保持装置5。这些装置有利地包括索引元件（élément d’indexation），例如通过定心销或相似元件来索引，以当翻转坯件时正确地定位坯件，从而与第一表面完全一致地加工第二表面。

在本发明的一个优选的而非限制性的实施方式中，保持装置5被设计用于通过负压来保持至少一个坯件100。

有利地，通过负压来保持是通过在开口21处致动真空泵、例如文丘里效应的“ML20 PIAB”类型的泵来实现的。

该部件支承工具19被设计为主要用于保持呈球形罩或相似形状的透镜坯件100。

优选地被设计为用于使用根据本发明的加工机器1，工具19是多用途的，并且能够适于其他的加工、修整或控制装置。

工具19包括坯件100的保持装置5，该保持装置安装在相对于部件支承工具19所包括的安装表面230倾斜的支撑表面20上，其中安装表面230用于部件支承工具19在坯件加工机器、尤其是根据本发明的眼科机器1的机架或滑架上的安装，保持装置5被设计为用于通过在开口21处的负压来保持至少一个坯件100。

围绕该开口21一方面布置至少一个环形密封件22，另一方面布置至少一个固定支撑221，其中环形密封件被设计为能够产生负压密封空间，以保持坯件100，而固定支撑则被设计为能够优选地在坯件的最大直径附近支持相同坯件100。安装在支撑表面20处的该环形密封件22被设计为能够在施加在开口21处的负压作用下变形，而不在任何时候使同时支撑地置于固定支撑221和环形密封件22上的坯件100变形。

优选地，固定支持装置221是连续的，呈与环形密封件22同轴的管环的形式，或者由这种管环的段所构成的触杆（touche）来构成。

优选地，环形密封件22的轴向位置可通过调节装置223的作用来沿着与支撑表面20和坯件100正交的方向调节。

为了完美的表面状态，工具19优选地包括至少一个可调节的支撑222，其被设计为能够在坯件100的中心部分中支撑在坯件上。

有利地，调节装置223和可调节支撑222是相互独立的。

在一个非限制性的实施例中，环形密封件22具有直径6mm的管环直径和30绍尔的硬度，因此允许将坯件100、尤其是透镜直接固定在部件支承件19上，而没有由于卡爪或类似装置所造成的机械变形。环形密封件22被设计为能够变形而不会在任何时候使坯件100变形。

在如图5中可见的一个有利的实施例中，坯件100支在环形密封件22以及至少一个固定支撑221上，其中环形密封件可以通过如螺纹压力环的调节装置223而变得可调节，而固定支撑221在坯件100的最大直径附近支持该坯件，并优选地在坯件100切边之后将失去的区域中支持该坯件。有利地，坯件100的中心部分支在例如由弹性体制成的不造成划痕的材质的可调节支撑222上，调节可以通过螺丝或者通过弹性回复装置或相似的装置来实现。这些布置允许减轻所有的振动，并且准许在加工时实现完美的表面状态。

在放置坯件100的时候，可调节支撑222自动地到位，由此，环形密封件22以与外部密封件相同的方式变形。

在将坯件支撑地置于固定支撑221上之后，调节的独立性允许通过操作可调节支撑222和调节装置223来进行对支撑的第一调节，以考虑坯件100的凹度，可以通过例如在与真空泵的连接部231处所实现的轻微负压来实现。然后实现用于加工的最终支撑，并在由与真空泵的连接部232所施加在文丘里开口21处的强烈负压作用下环形密封件22被压紧。自然地，可以修改可调节支撑222和调节装置223的调节，以获得完美的保持，而不在坯件内部产生机械应力，并且允许实现符合光学要求的表面状态完美的加工。

图6示出了保持坯件100将其凸面提供给加工装置，而图7为相反的提供凹面的情况。可以清楚地看见两个情况下可调节支撑222和调节装置223的定位的不同之处。工具19同时是多功能和非常紧凑的，这允许即使在小尺寸的加工机器上也能安装多个配备有坯件100的工具19的试验台。

优选地，眼科机器1配备了至少两个部件支承件19，因此可以在一个上加工凸表面并在另一个上加工凹表面，而无需操作员或操作器的干预。还可以同时实现两个凹表面或两个凸表面。例如，对于相同的客户订单，对一副眼镜或透镜的右眼和左眼的凸表面加工在唯一一个周期中实现，而无需操作员的干预。

在没有修改的情况下，根据本发明的系统还像在现有技术中一样地支持遮光镜。

另一个在部件支承件19的倾斜支撑表面20上保持坯件100的方式在于，在该支撑表面上在该支撑表面所包括的夹持装置处固定联结于可熔金属层的插件，其中可熔金属层借助于粘着膜与坯件100的表面中与待加工的表面相对的表面贴合。这种可熔金属从低熔点、例如47°的合金中选择，以免在坯件100是由有机材料制成的透镜的时候损害坯件100或使坯件100变形。

用于在坯件翻转时定位坯件100而对标记装置的预先标识或加工准许通过机器人来操作。

特别地，在光学矫正透镜的情况下，使用机器人，可以交换透镜以加工对应于右眼和左眼的透镜的两个表面。这样，从两侧来加工两个透镜。因此加工出两个完工的处方透镜。

眼科机器1配备有计算器，或者计算机或相似的独立装置，其计算待加工的表面。因此，可以加工简单的表面，或者加工如用于眼科光学的渐变或非球形表面的复杂表面。其他表面的加工仅被眼科机器1的行程所限制。

优选地，计算机既不集成到机架8中，也不集成到眼科机器1其本身上，以方便维护和改变计算机设备。

通常，用于加工眼科透镜的方法包括启动在透镜周边的加工，沿着螺旋线移动工具以在透镜的中心结束其工作行程。尽管该方法避免了机器的轴Z的移动方向的反转——这对没有表面状态瑕疵的加工是必不可少的——但由于在中心处标高（cote）Z的偏差数值非常小并且工具2必须达到其标高并同时撤离，该方法还是在部件的中心造成轻微的瑕疵。另外，该加工末期对应于加工部件的光学中心，而光学中心不能接受任何瑕疵。

有利地，还是根据本发明的一个特定的实施例，工具2通过在水平或竖直线上移动的扫掠来加工例如直径为66mm的透镜类型的坯件100。为了避免在轴Z上的方向反转，坯件100通过部件支承件19来保持在相对于轴X和Y倾斜的支撑表面20处，以使得在轴Z上的移动总是在相同的方向上，尤其是正方向上，即在坯件100的表面101或102的整个加工程序上实现Z总是递增或递减的加工。这允许防止表面的任何损坏。因此，坯件100在倾斜表面20上的定位对于所实现的加工的质量是特别有利的。

加工装置3允许雕刻待加工的部件，这还可以由超声波头、激光器或附属装置（例如：配备了小直径工具的心轴）来允许。这些例如条形码的、直接在坯件100上实现的雕刻可以是浅表的，或者在表面101或102的内部，或者在坯件100的其他表面（例如：其侧面）上。通过第一控制装置6对其的定位允许使用专门的加工和/或抛光程序，或者启动和进行加工和/或抛光轨迹的完全的重新计算。

如上所述，包括倾斜的支撑表面20的部件支承件19允许具有几个显著的优点。使支撑表面20倾斜避免了在靠近工具2的主轴的点上加工，并且允许在速度更大的区域中使用该工具。加工的质量和效益得到改进。

使支撑表面20沿着两个轴X和Y倾斜的另一个优点在于，允许在工具2和待加工的表面之间仅有一个接触点，并且尤其是仅在三个轴而不是四个甚至五个轴上工作，这准许使用简单的并且成本不高的机器。在机床上，根据其类型，轴的精度约为数微米至数十微米。使用第四轴甚至第五轴会增加不确定性，其影响所加工的部件的精度。根据本发明，工具2以与配备有线性马达的机器的轴的精度相同的精度来实现，因此，三个轴足以精确地实现表面。目前，工具形状的精度以很高的、接近或等于微米的准确度来实现。使用三轴机器，在工具2处在其与所加工的表面之间有可变的接触点这一事实不改变在部件上的最终结果，因为摆脱了附加轴将会造成的加工误差。

有利地，通过使支撑表面20倾斜，沿着三个轴在更大的距离上实现移动。这样，通过避免滑件在相同的很短的距离上工作，限制了其磨损。

使支撑表面20倾斜的另一个优点在于，方便撤除切屑或切割液体，这样允许避免在加工中在表面上存在任何切屑和/或灰尘，并因此防止了在表面上的任何刮痕。该方面对于具有凹曲度的表面是非常重要的，而且由于表面不保留切割液体，手动或自动夹持得到改进。另外，在机器上，轴X和Y沿着竖直平面Vxy布置，该原理允许更好地撤除切屑和除去切割液体。最后，为了允许更加容易地撤除切屑，主机架8包括用于其撤除的开口23、或者用于相同目的的斜坡，其布置于加工区域下方。为了保护轴，没有任何驱动轴位于待加工的部件的下方，或者在切屑的下方，并且，特别地，加工装置3和第一控制装置6、或者抛光装置13悬挂在次机架9Z下，并特别地在加工或抛光周期中被良好地保护。

由上可见，螺线形加工在透镜中间产生瑕疵。然而，根据本发明的另一个特征，可以通过从部件的外部开始在坯件阶段使用螺线形加工，然后，当到达表面中心时，通过从中心开始向部件的外部进行的另一螺线形加工来继续加工。后一加工消除了对应于修整道次的材料量。连接方程以修整道次的深度值在这两个螺线形之间集成到部件的中心。

根据另一方法，螺线形的终点还可以从表面的顶点移向部件的周边，以最小化上述加工瑕疵的风险。

本发明还涉及根据以下步骤来加工和/或抛光光学或眼科透镜坯件的方法：

-在加工之前、期间或之后，将标记装置转移到所述坯件上；

-借助于眼科机器1所包括的、能够定位加工装置以进行所述坯件的加工的控制装置来评估所述标记装置的位置；

-用加工装置来加工所述坯件；

-在加工后用抛光装置来抛光所获得的透镜。

根据带有翻转装置的本发明的另一个特征，透镜可以改变位置和反转，以加工右眼和左眼。这样，两个透镜从两侧加工。这样，加工出两个完工的处方透镜。翻转装置可以是诸如操作员的手动类型的或者是诸如机器人的自动类型的。

总之，本发明提出了新的解决方案，用于完整地制造眼科透镜或光学玻璃，其包含加工、抛光、控制和辨识。

眼科机器的结构设计不同于现有技术已知的机器，这些机器仅包括旋转轴，且因此使得任何通过扫掠进行的加工变得不可能。本发明的眼科机器带有线性轴设备的选择允许实现所期望的所有扫掠类型，以特别地避免在透镜中心的瑕疵。轴的相对定位被设计为用于完美地撤除加工或抛光的切屑或废料，因此避免了在加工过程中对部件的任何损坏。

部件支承工具在相对于由机器线性轴系统所限定的参考平面倾斜的支撑上的特殊设计允许实现扫掠加工，其不会被在加工轮廓过程中轴的反转所干扰。

本发明还涉及获得在负压部件支承工具上同时非常精确和牢靠的保持，该部件支承工具特别地被设计为用于防止在加工过程中坯件的任何在应力下的变形。该特别的部件支承工具被设计为带有倾斜的支撑表面，以确保该倾斜支撑。该部件支承工具被设计为用于容易地通过例如机器人或相似装置的操作器来操作坯件或透镜，因为部件的整个周围被清空，夹持因此变得容易。另外，眼科机器被设计为用于加工在坯件上的索引表面以及标记表面，这些标记用于辨识或/和定位或/和放置，并且部件支承工具被设计为用于直接使坯件相对于这些索引表面来定心。

眼科机器还包括用于控制机器的轴、其附属功能和附属设施的装置。这些控制装置与根据本发明的机器所同样包括的、被设计为能够进行绝对和相对于在坯件或透镜上实现的标记的尺寸控制的控制装置接口。这些控制的结果表现为相对于理论值的偏差，并被发送给控制装置，以非常精确地控制部件定位或翻转操作器的移动以及眼科机器的轴的移动，以实现透镜的修整加工、抛光或标记。

尽管首先专用于柔性或刚性透镜的加工，但本发明是多用途的，并且可以有利地用于例如镜子、瓶子或相似物体的抛光表面领域。

Claims (17)

1.一种用于加工和/或抛光塑料材质和/或透镜的坯件（100）的眼科机器（1），包括：至少一个加工和/或抛光工具（2）；被设计为能够驱动所述工具（2）、沿第一轴（Z1）的加工装置（3）；部件支持装置（4），其上布置了用于保持至少一个坯件（100）的保持装置（5），该坯件包括彼此相对的第一表面（101）和第二表面（102）；用于翻转所述坯件以允许在所述表面的每个上对其进行加工的翻转装置，所述加工装置（3）被设计为能够转移能被控制装置所识别或辨认的标记装置，以在相对的表面被加工之后在所述保持装置（5）上重置所述坯件（100），所述眼科机器（1）包括主机架（8），所述主机架（8）承载次机架（9），所述次机架（9）自身承载滑架（10），所述滑架（10）在沿着轴X、Y、Z的直接正交笛卡尔坐标系中定向，轴Z与所述第一轴（Z1）平行或重合，所述轴X和轴Z限定水平平面（H），所述轴X和轴Y限定第一竖直平面（Vxy），所述轴Z和轴Y限定第二竖直平面（Vzy），所述部件支持装置（4）包括至少一个部件支承件（19），所述至少一个部件支承件（19）包括斜的支撑表面（20），所述支撑表面（20）在所述第二竖直平面（Vzy）中按照相对于所述轴Y的第一角（α）倾斜，在所述水平平面（H）中按照相对于所述轴X的第二角（β）倾斜，所述支撑表面（20）承载所述用于保持坯件（100）的保持装置（5），所述眼科机器（1）因此被设计为能够在所述坯件（100）的表面之一的整个加工程序上沿着所述第一轴（Z1）实现Z总是递增或递减的加工，所述第一角（α）和第二角（β）中的每个包括在20°和45°之间。

2.如权利要求1所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）包括索引元件，以当翻转坯件（100）时正确地定位坯件（100），从而与其第一表面（101）完全一致地加工其第二表面（102）。

3.如权利要求2所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）通过定心销来索引。

4.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）被设计为能够通过在开口（21）处致动真空泵，而借助于负压来在环形密封件（22）上保持至少一个坯件（100），围绕所述开口（21），在所述斜的支撑表面（20）上布置所述环形密封件（22），所述环形密封件（22）被设计为能够在施加在开口（21）处的负压作用下变形，而不会在任何时候使所述坯件（100）变形。

5.如权利要求4所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）包括一个或多个用于在所述坯件（100）的最大直径附近支撑所述坯件（100）的固定支撑（221），以及所述部件支承件（19）还包括沿着与支撑表面（20）和坯件（100）正交的方向调节所述环形密封件（22）的支撑的调节装置（223）。

6.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述部件支承件（19）包括在所述坯件（100）中心附近的、由不造成划痕的材料制成的中心可调节支撑（222）。

7.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述眼科机器配备有两个部件支承件（19）。

8.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）安装在支撑表面（20）上，该支撑表面（20）相对于所述保持装置所包括的、用于在机架或滑架上安装所述保持装置的安装表面（23）倾斜，所述支撑表面（20）在第二竖直平面（Vzy）中按照相对于与所述第一轴（Z1）正交的轴Y的第一角（α）倾斜，并在水平平面（H）中按照相对于与所述第一轴（Z1）和所述轴Y正交的轴X的第二角（β）倾斜，所述第一角（α）和第二角（β）每个都包括在20°和45°之间。

9.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述保持装置（5）包括至少一个部件支承工具（19），用于保持呈球形罩形状的透镜坯件（100），该部件支承工具（19）包括用于保持所述坯件（100）的保持装置（5），该保持装置（5）安装在相对于所述部件支承工具（19）所包括的、用于在机架或滑架上安装所述部件支承工具的安装表面（230）倾斜的支撑表面（20）上，并且被设计为用于通过在开口（21）处的负压来保持至少一个坯件（100），围绕该开口（21）一方面布置有至少一个环形密封件（22），另一方面布置有至少一个固定支撑（221），其中环形密封件（22）被设计为能够产生负压密封空间，以保持所述坯件（100），而固定支撑（221）则被设计为能够在坯件（100）的最大直径附近支持相同的坯件（100），所述环形密封件（22）被设计为能够在施加在所述开口（21）处的负压的作用下变形，而不在任何时候使同时支撑地置于所述固定支撑（221）和所述环形密封件（22）上的坯件（100）变形。

10.一种部件支承工具（19），用于保持呈球形罩形状的透镜坯件（100），其特征在于，包括用于保持所述坯件（100）的保持装置（5），该保持装置（5）安装在相对于所述部件支承工具（19）所包括的、用于在机架或滑架上安装所述部件支承工具的安装表面（230）倾斜的支撑表面（20）上，并且被设计为用于通过在开口（21）处的负压来保持至少一个坯件（100），围绕该开口（21）一方面布置有至少一个环形密封件（22），另一方面布置有至少一个固定支撑（221），其中环形密封件（22）被设计为能够产生负压密封空间，以保持所述坯件（100），而固定支撑（221）则被设计为能够在坯件（100）的最大直径附近支持相同的坯件（100），所述环形密封件（22）被设计为能够在施加在所述开口（21）处的负压的作用下变形，而不在任何时候使同时支撑地置于所述固定支撑（221）和所述环形密封件（22）上的坯件（100）变形。

11.如权利要求10所述的部件支承工具（19），其特征在于，所述环形密封件（22）的轴向位置能够通过调节装置（223）的作用来沿着与所述坯件（100）正交的方向调节。

12.如权利要求10或11所述的部件支承工具（19），其特征在于，包括至少一个可调节的支撑（222），该支撑（222）被设计为能够在所述坯件（100）的中央部分中支在所述坯件（100）上。

13.如权利要求12所述的部件支承工具（19），其特征在于，所述调节装置（223）和所述可调节的支撑（222）相互独立。

14.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述眼科机器（1）包括抛光装置（13），用于沿着与所述加工装置（3）的所述第一轴（Z1）平行或重合的第二轴（Z2）来驱动至少一个抛光端头（15），所述抛光装置（13）包括至少一个超声波头（14）。

15.如权利要求1至3中任一项所述的眼科机器（1），其特征在于，所述眼科机器（1）包括用于雕刻和/或控制的激光头，该激光头被设计为能够检验或/和检索或/和控制由所述加工工具（2）所转移的所述标记装置。

16.一种加工和抛光由矿物或有机透镜制成的光学或眼科透镜的方法，其特征在于：

-在加工之前、期间或之后，将标记装置转移到坯件（100）上；

-将所述坯件（100）置于如权利要求1至9之一所述的眼科机器（1）所包括的保持装置（5）上；

-借助于被设计为能够沿着第一轴（Z1）定位加工装置（3）以进行所述坯件（100）的加工的控制装置，来评估所述标记装置的位置；

-通过在所述坯件（100）的表面之一的整个加工程序上，与所述第一轴（Z1）平行地，实现Z总是递增或递减的加工，来用所述加工装置（3）加工所述坯件（100）；

-在加工后用抛光装置（13）来抛光所获得的透镜的每个表面。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，以在构成所述坯件（100）的待加工表面的第一表面（101）或/和第二表面（102）上实现的索引的形式，或以在所述坯件（100）的侧面上实现的凹口的形式，来转移所述标记装置。